將白糖與小蘇打的圓柱狀混合物置於裝有沙子與酒精的蒸發皿中央，如圖1。以點火槍在白糖上點火，白糖開始變黑並且一直延伸出來，形成一條很長的黑蛇，如圖2。實驗現象相有趣喔！

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本實作可進行的探究問題，建議如下：

（一）、探究問題1：糖的種類不同，產生黑蛇的長度有何差別？

假說：蔗糖含量越高，則產生黑蛇的長度越長。

理由：蔗糖含量越高可以分解產生越多碳，因此產生黑蛇的長度越長。

（二）、探究問題2：糖柱直徑不同，產生黑蛇的長度有何差別？

假說：糖柱直徑越細，則產生黑蛇的長度越長。

理由：糖柱越細產生的黑蛇也越細。而黑蛇的總體積一樣，因此長度也越長。

（三）、探究問題3：糖與小蘇打的比例不同，產生黑蛇的長度有何差別？

假說：糖與小蘇打的比例適當，則產生黑蛇的長度較長。

理由：如果糖太少，則產生的碳太少；如果小蘇打太少，則產生的二氧化碳太少，兩者缺一都會使黑蛇長度無法變很長。

器材：白糖、小蘇打、沙子、電子秤、研缽、研杵、酒精、滴管、刮勺、針筒、鋸子、蒸發皿、點火槍、棉線、捲尺

基本操作步驟

1. 準備一些沙子，沙子不限種類，海沙、沙畫的沙皆可。

2. 稱取白糖（台糖精製特砂）16克，小蘇打4克（比例4：1）。將白糖和小蘇打混合，放進研缽，仔細研磨成粉末（如圖3）。（可做為5次實驗的用量。）

3. 將10mL的針筒前端切除並用砂紙磨平開口切割處（如圖4）。

4. 秤取步驟2的白糖、小蘇打混合物 4克，放入小蒸發皿(直徑6.3cm)中，並滴入1mL酒精攪拌均勻（如圖5）。

5. 將混合物填充至步驟3的針筒內，用力壓緊至不能再壓縮為止（如圖6）。

6. 將100克沙子（沙子不限種類，海沙、沙畫的沙皆可）倒入蒸發皿(直徑10cm)中。再以滴管吸取大約6mL酒精，滴入沙子的中央（如圖7）。（註：滴入酒精時，在蒸發皿的中心以畫圓圈的方式，均勻滴入酒精，範圍約直徑3公分。）

7. 將步驟5的針筒內混合物慢慢推擠出來，如圖8，使圓柱狀混合物落在蒸發皿中央（如圖9）。

8. 以點火槍在白糖上點火，使其燃燒（註：要放在隔熱板上實驗），如圖10。仔細觀察，白糖會開始變成黑色，並且一直延伸出來，形成一條很長的黑蛇（如圖2）。最後，以棉線沿著黑蛇的形狀丈量長度，計算黑蛇的長度。

9. 進行實驗時，重複步驟4～9至少做三次。

注意事項：

1. 糖與小蘇打的混和物，務必耐心研磨成粉狀，以使反應物的總面積增加，反應速率變大。

2. 沙子的作用是吸附酒精，以便持續提供燃料，增加燃燒的時間。如果酒精加太少，無法提供足夠的反應時間，結束後會殘留沒有反應的白糖。而加入過多酒精，則是浪費能源。如果沙子加太多，酒精流到底部後被吸附，不易提供為燃燒的燃料，會導致白糖無法反應完全。因此建議每次固定等重(約100克)的沙子，以減少實驗誤差。

3. 本實驗請特別注意用火安全，尤其酒精具有高度可燃性，點火前，務必確定酒精瓶的蓋子已經蓋好，而且手上也沒沾上酒精。另一方面，準備一條濕的抹布，以便不時之需（以濕抹布蓋住起火處）。建議由老師幫學生點火。

4. 實驗結束時，蒸發皿會高溫燙手，請勿直接以手觸摸。

5. 本實驗燃燒的過程，雖然不會產生有毒物質，但是會消耗空氣中氧氣，並產生二氧化碳，因此實驗時務必打開窗戶（有抽風設備更佳），以保持空氣流動性。

6. 燃燒後的黑蛇長度變動頗大，建議至少實驗三次，並將極端值刪除，再將其餘數據求平均值。

7. 重複做實驗時務必將蒸發皿中的沙子倒出更換新的沙子，以免殘留的酒精和餘溫影響實驗結果。

以下三個探究問題的實驗，相同的控制變因如下：蒸發皿直徑10cm、細沙的種類與量（100克重）、滴入酒精的量（細沙滴入6mL，糖混合物滴入1mL）。另一方面，實驗結果的黑蛇長度變異頗大，因此刪除極端值後求平均值。

（一）、探究問題1：糖的種類不同，產生黑蛇的長度有何差別？

操縱變因：糖的種類（如表1）

應變變因：產生黑蛇的長度(cm)

控制變因：糖柱直徑1.5cm、糖與小蘇打的比例（4：1，共4克）

由實驗結果發現，黑蛇的平均長度：特砂(白糖) （107.4公分） > 二號砂糖（85.3公分）> 紅糖（58.9公分）。查詢資料（參考資料3）得知：不同糖類蔗糖含量：特砂(白糖)99.7%以上；二號砂糖98.3%以上；紅糖80.0%以上。顯示蔗糖的含量越高，形成黑蛇的效果越好（長度越長）。因此我們應接受研究假說「蔗糖含量越高，則產生黑蛇的長度越長」。

此外，本實驗也嘗試了「台糖晶冰糖」的效果，「台糖晶冰糖」與「台糖精製特砂」的顆粒大小不同，但是蔗糖含量相同，做出的黑蛇長度相當接近。由於「台糖晶冰糖」的顆粒較大，研磨相當費時費力，因此建議使用「台糖精製特砂」。

（二）、探究問題2：糖柱的直徑不同，產生黑蛇的長度有何差別？

操縱變因：糖柱的直徑（1.5、2.0、3.0cm）

應變變因：產生黑蛇的長度(cm)

控制變因：糖的種類（台糖精製特砂）、糖與小蘇打的比例（4：1，共4克）

由實驗結果發現，黑蛇的平均長度：糖柱直徑1.5cm（107.4公分）>直徑2.0cm（82.2公分）>直徑3.0cm（80.4公分）。顯示糖柱直徑越小，黑蛇的長度越長。所以「糖柱直徑越細，則產生黑蛇的長度越長」的研究假說可以成立。

（三）、探究問題3：糖與小蘇打的比例不同，產生黑蛇的長度有何差別？

操縱變因：糖與小蘇打的比例（3：1、4：1、5：1）

應變變因：產生黑蛇的長度(cm)

控制變因：糖的種類（台糖精製特砂）、糖柱直徑1.5cm

由實驗結果發現，糖與小蘇打比例為4：1時，黑蛇的平均長度最大（107.4公分），比例為3：1的黑蛇長度最小（66.2公分）。其原因可能由於糖越少，產生的碳較少，黑蛇就越短；反之小蘇打越少，產生的二氧化碳就越少，使得黑蛇的蓬鬆度降低，黑蛇長度因而降低。所以糖與小蘇打的比例必須適當，才能產生最長的黑蛇。研究假說「糖與小蘇打的比例適當，則產生黑蛇的長度較長」可以成立。

1. 許良榮（2016）。白糖變黑蛇。玩出創意2：48個酷炫科學魔術（88-90頁）。台北：五南圖書公司。

2.許良榮（2018）：白糖變黑蛇二部曲。玩出創意5：50個魔法科學實作（224-227頁）。台北：五南圖書公司。

3. 台灣糖業公司。產品介紹。http://www.taisugar.com.tw/chinese/ProductsInfo_index.aspx?n=10026

4. 台糖通訊。說糖解惑－黑糖蔗糖傻傻分不清楚？認識糖的製造流程。http://www.taisugar.com.tw/Monthly/CPN.aspx?ms=1352&s=13383495&p=13383503

5. 跟著鄭大師學科學。燒糖蛇。http://www.masters.tw/141392/black-fire-snake?utm_campaign=shareaholic&utm_medium=facebook&utm_source=socialnetwork

6. YouTube影片. Black fire snake- Amazing science experiment. https://www.youtube.com/watch?v=Hibxz9_ZW18